プリント回路板、表面実装装置アンテナ及び通信装置
【課題】 プリント回路板の寸法を更に減少させる。
【解決手段】 電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方、特にセラミック基板（１）及び少なくとも１つの共振細条構造体（２０；３０）を有する表面実装装置（ＳＭＤ）アンテナを表面実装するためのプリント回路板（４）や、シングルバンド及びマルチバンド、特に高周波及びマイクロ波レンジに用いる上述したアンテナを提供するものであり、アンテナの共振細条構造体（２０）の一端を接地金属化体（４１）に接続し、小さい寸法のアンテナで比較的大きな帯域幅を達成すると同時に、回路板を小さな設計にしうるようにする。
【解決手段】 電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方、特にセラミック基板（１）及び少なくとも１つの共振細条構造体（２０；３０）を有する表面実装装置（ＳＭＤ）アンテナを表面実装するためのプリント回路板（４）や、シングルバンド及びマルチバンド、特に高周波及びマイクロ波レンジに用いる上述したアンテナを提供するものであり、アンテナの共振細条構造体（２０）の一端を接地金属化体（４１）に接続し、小さい寸法のアンテナで比較的大きな帯域幅を達成すると同時に、回路板を小さな設計にしうるようにする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気素子と電子素子との双方又はいずれか一方、特にセラミック基板及び少なくとも１つの共振導体細条構造体を有するＳＭＤ（表面実装装置）を表面実装するためのプリント回路板（ＰＣＢ）に関するものである。本発明は更に、シングルバンド（単一の帯域）や、マルチバンド（複数の帯域）、特に高周波レンジ及びマイクロ波レンジの分野のこのようなアンテナにも関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高周波レンジ及びマイクロ波レンジの電磁波は移動体通信において情報を伝送するのに用いられている。その例としては、約８８０及び９６０ＭHz間（ＧＳＭ９００）、約１７１０及び１８８０ＭHz間（ＤＣＳ１８００）、ヨーロッパでの約１８５０及び１９９０ＭHz間（ＰＣＳ１９００）のレンジにある移動電話帯域や、約１５７３ＭHzの周波数帯域で放出されるＧＰＳナビゲーション信号や、個々の端末間でのデータ交換に用いる約２４００ＭHz及び２５００ＭHz間の周波数レンジのブルートゥース帯域である。従って、第１に通信装置が小型化に向けられる強い傾向があり、第２にこれらの装置に一層多くの機能を設ける（装置の多機能化を行う）ことに目的が注がれている。このことは、例えば、ＧＰＳナビゲーション信号に対する受信機モジュール及び他の端末とのデータ通信用のブルートゥースモジュールと組み合わされた移動電話に関連している。
【０００３】電子素子をプリント回路板（ＰＣＢ）上に表面実装する一般に受け入れられている方法（ＳＭＤ法）により、又個々のモジュールの一体化を高めることにより実際に小型化を良好に達成している。しかし、更なる小型化に関連する本質的な問題は、構成素子特にアンテナに対する空間である。その理由は、アンテナは、電磁共振を形成するために特定の最小寸法、一般に放出される放射の波長の少なくとも４分の１の長さを有する必要がある為である。この問題は、誘電率εをできるだけ高くした誘電体キャリア材料（基板）を用いることにより部分的に解決しうる。その理由は、この場合、基板中の波長が
【数１】
倍に減少し、アンテナの寸法をこの倍率だけ対応して減少させることができる為である。
【０００４】欧州特許第 0790662号明細書には、例えば、基板と、Ｌ又はＵ字状の放射電極と、電源電極とを有し、上述した観点で構成されたアンテナが開示されている。放射電極はその一端が接地電位点に短絡されており、この一端でギャップにより電源電極から離間されている。この場合、放射電極の自由端は電源電極からある距離だけ離間され、これらの２つの電極がギャップより成るキャパシタンスにより電気的に結合されている。従って、放射電極の形状や結合方法により、特に小さい寸法のアンテナを得ることができる。
【０００５】種々のモジュールを一体化する場合、使用する周波数帯域の各々で動作することができるとともに対応する帯域幅を有する必要があるマルチバンドアンテナが必要となるという他の問題が生じる。しかし、基板材料の誘電率が増大するにつれて、アンテナの帯域幅は減少する為、アンテナの寸法は特に最小とされ、従って、必要とする帯域幅を維持しなければならないと、アンテナが装着される回路板の寸法を特に最小とする必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な問題は、上述した種類の通信装置に不可欠な電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方を有するプリント回路板の寸法を更に減少させる可能性を見いだすことにある。
【０００７】特に、本発明は、プリント回路板を更に小型化しうるシングルバンド又はマルチバンドアンテナを提供するものである。更に、寸法をそれほど大きくする必要なく、上述した周波数帯域の１つ以上に用いるのに特に適した帯域幅を有するシングルバンド又はマルチバンドアンテナを形成する必要がある。
【０００８】更に、共振周波数を比較的容易に規定しうるマルチバンドアンテナを形成する必要がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、特許請求の範囲の請求項１に記載したように、セラミック基板と少なくとも１つの共振導体細条構造体とを有する表面実装装置アンテナのような電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方を表面実装するためのプリント回路板において、前記プリント回路板が、前記アンテナを殆ど囲む接地金属化体を有し、このアンテナの前記共振導体細条構造体の一端がこの接地金属化体に接続されていることを特徴とするプリント回路板により達成される。
【００１０】本発明による第１の利点は、アンテナを囲む接地金属化体のために、回路板の他の構成素子をアンテナに近づけて配置しうるようになり、従って、構成素子の個数が同じであるとすれば、回路板の寸法を減少させることができるということである。接地金属化体により通常生じる整合問題は、細条構造体を、放出さすべき電磁波用の給電リードにではなく接地金属化体に接続することにより、殆ど回避される。
【００１１】細条構造体を接地金属化体に接続することにより、誘電率の低い基板を用いる必要なく、実質的に大きな帯域幅を有するアンテナを形成しうるという他の利点が得られる。従って、アンテナの寸法は、比較的狭い帯域のアンテナに比べて大きくする必要がなく、帯域幅を同じとした通常のアンテナの場合よりも小さくなる。
【００１２】本発明の目的は、特許請求の範囲の請求項２に記載したように、少なくとも１つの共振細条構造体を有するセラミック基板を具える表面実装装置アンテナにおいて、この表面実装装置アンテナは、その第１の共振細条構造体の一端を接地電位点に接続する第１給電リードと、放出させるべき電磁波を表面実装装置アンテナ内に結合する第２給電リードとを具え、前記第１の共振細条構造体は複数の導体区分を有し、この第１の共振細条構造体の長さは、所望の第１共振周波数（基本モード）を励起するような寸法となっており、前記導体区分の通路及び相互間隔は、基本モードの第１高調波を励起しうるように選択されていることを特徴とする表面実装装置アンテナによっても達成される。
【００１３】この場合、上述した利点に加え、デュアルバンド（二重帯域）アンテナを比較的簡単に構成しうるという他の利点が得られる。
【００１４】他の請求項は本発明の他の有利な例に関するものである。
【００１５】請求項３に記載した設計によれば、頭書に記載した種類の一体化された通信装置に特に適した３バンドアンテナを形成しうる。
【００１６】請求項４に記載した設計によれば、励起されるアンテナ共振が特に明瞭に規定されるという利点が得られ、請求項５に記載した設計によれば、特にアンテナの電気的な整合を最適化しうる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に図面につき本発明の実施例を説明するも、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明によるアンテナは、基本的に上下両面が正方形の直方体のブロックより成るセラミック基板を有し、この基板の高さはその長さ又は幅の３〜１０分の１である。従って、図１及び２に大きく示す基板１の上面１０及び下面１１をそれぞれ第１又は上側面及び第２又は下側面と称し、これらの面に対し垂直な面（厚さ）１２〜１４を第１〜第４側面と称する。
【００１８】しかし、基板としては、上下両面が正方形の直方体のブロックの代りに、例えば、上下両面が長方形、円形、三角形、その他の多角形で、空洞を有している又は有していない柱状体のような他の幾何学的形状のものを用いることができ、その上に、例えば、らせん形状の共振細条構造体を設ける。
【００１９】基板は、εr ＞１の比誘電率とμr ＞１の比透磁率との双方又はいずれか一方を有する。代表的な材料は、高周波特性の温度依存性及び損失が低い耐高周波基板（ＮＰ０又はＳＬ材料）である。所望に応じ、ポリマー母材にセラミック粉末を入れることにより調節しうる比誘電率及び比透磁率の双方又はいずれか一方を有する基板を用いることもできる。
【００２０】アンテナの細条構造体は本質的に、例えば、銀、銅、金、アルミニウム又は超電導体のような導電性の高い材料から形成する。
【００２１】本発明によるアンテナは、１つ以上の共振細条構造体を基板上に被着した基本的な型の“プリント配線アンテナ”である。これらのアンテナは、原則的に、マイクロストリップ導体と相違して、基板の一方の面上で基準電位を形成する金属面を有しないワイヤアンテナである。
【００２２】詳細には、図１のアンテナは直方体基板１を有し、その第２側面１３上に第１給電リード１６が有り、第１側面１２上に第２給電リード１７が有り、これらのリードは金属化の形態をしている。これらの給電リードは部分的に下側面１１上に延在し、回路板４と接触している。
【００２３】更に、第１給電リード１６における第１端部から開始し、基板上に第２開放端を有する第１プリント金属細条構造体が基板１の表面上に存在する。細条構造体は複数の個々の導体区分より成り、これら区分の幅は互いに異ならせることができる。
【００２４】図１の第１実施例では、第１区分２１が第１給電リード１６から開始し、第３側面１４のエッジで下側面１１に沿って第４側面１５まで延在している。
【００２５】次に、第２区分２２が第４側面１５に沿って第３区分２３まで垂直に延在し、この第３区分も垂直方向で上方に延在する。この第３区分２３が第４区分２４として基板の上側面（第１面）１０上に続き、この第４区分２４が第４側面１５のエッジに沿って第３側面１４まで延在し、ここでこの第４区分２４が第５区分２５に融合し、この第５区分２５が第３側面１４のエッジに沿って第１面１０上に延在し、この第５区分２５の長さは第３側面１４の長さの約半分とする。
【００２６】アンテナは表面装着技術により回路板４（一部のみを示す）上にはんだ付けする。第１給電リード１６は、基板１を大部分囲んでいる回路板４の金属化体４１に接続され、第２給電リード１７は電磁波を放出させるように細条４２にはんだ付けされている。
【００２７】基本モードの周波数は導体細条構造体２０の全長に亙って変え、所望通りに設定することができる。このことは、ここに述べた状態のアンテナでは、例えばレーザビームを用いて導体細条構造体の長さを対応させて短くすることにより可能となる。
【００２８】本例の重大な利点は、共振細条構造体を通常のように回路板の信号導体４２から延在させるプリントワイヤアンテナの場合に可能となるよりも高いインピーダンス帯域幅を達成しうるということである。特に、誘電率の低い基板を用いる必要がなく、従って、寸法を大きくする必要がない。
【００２９】第２給電リード１７を介する電磁波の供給は、結合力を導体細条構造体２０からの第２給電リード１７の距離を介して所望通りにアンテナ共振に整合させうる散乱電界により容量的に行われる。このことは、ここで述べた状態では、第１側面１２上の第２給電リード１７の長さを、例えばレーザビームにより適宜に短くすることにより達成することもできる。
【００３０】更に、細条構造体を第１給電リード１６に所望通りに接続することにより、この種類の既知のアンテナのように整合問題を生ぜしめることなく、アンテナの殆どをその近くでプリント回路板４上の接地金属化体４１により囲み得る。第１に接地金属化体４１はある遮蔽効果を有し、第２に回路板の他の素子をアンテナのより近くに配置しうる為、回路板をより小さく形成でき、回路板を同じ寸法にする場合には他の構成素子又はモジュールに対するより多くの空間が得られる。
【００３１】図２による本発明の他の実施例は、例えば、３つの全ての移動電話帯域と上述した他の周波数帯域との双方又はいずれか一方で動作しうるマルチバンドアンテナに適している。
【００３２】この図２には回路板４を図示していない。しかし、アンテナは図１につき説明したのと同様に回路板にはんだ付けして接地金属化体４１により囲むことができる。このアンテナに対しても最初の実施例と同じ利点が得られる。
【００３３】基板の特性及び形状の点でも、最初の実施例につき説明したのと同じことが言える。基板は１つ以上のはんだ点１１ａで回路板に取付けることもできる。
【００３４】アンテナは、第３側面１４のエッジの領域で第２側面１３上の接地金属化体に接続すべき第１給電リード１６と、第２側面１３のエッジの領域で第１側面１２で放出すべき電磁波に対する給電ラインに接続すべき第２給電リード１７とを有する。給電リード（金属化体）はこの場合も、回路板と接触させるために、下側面１１上に部分的に延在している。
【００３５】第１細条構造体２０は第１給電リード１６における第１端部から開始し、基板上に第２開放端部を有する。第２細条構造体３０は第２給電リード１７における第１端部から開始し、基板上に第２開放端部を有する。第１及び第２細条構造体２０及び３０の個々の区分はこの場合も互いに異なる幅を有しうる。
【００３６】第１細条構造体２０は、基板１の下側面上で第３側面１４のエッジに沿って第４側面１５まで延在する第１区分２１をもって第１給電リード１６から開始し、この第４側面において第２区分２２として上側面１０のエッジまで上昇する。第１細条構造体２０は、第４側面１５において、第３区分２３をもって連続し、この第３区分は上側面１０のエッジに沿って第１側面１２まで延在する。次に、第１細条構造体２０は上側面１０上の第４区分２４に続き、この第４区分は第１側面１２のエッジに沿って延在し、その長さはこの第１側面の長さのほぼ３分の１とする。この第１細条構造体２０は、最終的に第５区分２５で終了する。この第５区分は、上側面１０上で第４区分２４に対し実質的に直角に連結されており、第１同調スタブ２５ａ及び第２同調スタブ２５ｂを有する。
【００３７】第２細条構造体３０は、第１区分３１をもって、第２給電リード１７から開始する。この第１区分３１は、下側面１１のエッジに沿って第２側面１３に、その長さの約３分の１に亙って延在している。（この第１区分３１は、第２側面１３のエッジに沿って下側面１１上にも位置させることができる。）この第２細条構造体３０は、次に、第１区分３１に対し垂直に上側面１０まで上昇する第２区分３２に続き、この第２区分は第２側面１３に対し垂直な上側面１０上の第３区分３３に融合する。第２細条構造体３０は、第２側面１３に対し平行で、しかも第１区分３１とは逆方向に第１側面１２のエッジまで上側面１０上に延在する第４区分３４で終了する。
【００３８】このような構成によれば、第２給電リード１７を介する容量性結合及び共振結合の組み合わせにより共振アンテナが励起される。
【００３９】このアンテナで測定されるインピーダンススペクトルを図３に示す。この図３から明瞭に分るように、３つの共振周波数がほぼ９００、１８５０及び２１００ＭHzに存在する。
【００４０】第１の共振周波数、この場合下側の共振周波数の位置は、主として第１給電リード１６から開始する第１細条構造体２０の長さにより決定され、これにその基本モードが与えられ、一方、第２の共振周波数、この場合中央の共振周波数は、主として第２給電リード１７から開始する第２細条構造体の長さにより決定される。
【００４１】アンテナを第３の共振周波数、この場合上側の共振周波数で動作させるには、第１細条構造体２０の第１高調波を励起し、その位置（周波数位置）を、第１細条構造体２０の第３区分２３及び第５区分２５間の結合を変えることにより、従って、第１同調スタブ２５ａの長さにより特定の値に設定する。
【００４２】第２同調スタブ２５ｂの長さを変えることにより、第１細条構造体２０と第２細条構造体３０との間の結合、従って、上側の２つの共振周波数の整合を達成する。ここに述べた状態のアンテナでは、例えば、レーザビームにより同調スタブ２５ａ、２５ｂの長さと第１細条構造体２０及び第２細条構造体３０の長さとを減少させ、特定の装着及び動作状態に対して整合を行い得るようにすることもできる。
【００４３】例えば、下側移動電話帯域及び上側移動電話帯域（ＧＳＭ９００及びＤＣＳ１８００又はＰＣＳ１９００）で動作するデュアルバンドアンテナを必要とする場合、このアンテナは、第２細条構造体３０を省略し、放出さすべき電磁波を第２給電リード１７を介して再結合させることにより得ることができる。
【００４４】上述したアンテナは受信用にも同様に用い得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるアンテナの第１実施例を示す線図的斜視図である。
【図２】 本発明によるアンテナの第２実施例を示す線図的斜視図である。
【図３】 図２によるアンテナのインピーダンススペクトルを示す線図である。
【符号の説明】
１ 基板
４ プリント回路板
１０ 上側面
１１ 下側面
１２ 第１側面
１３ 第２側面
１４ 第３側面
１５ 第４側面
１６ 第１給電リード
１７ 第２給電リード
２０ 導体細条構造体
２１ 第１区分
２２ 第２区分
２３ 第３区分
２４ 第４区分
４１ 接地金属化体
４２ 信号導体
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気素子と電子素子との双方又はいずれか一方、特にセラミック基板及び少なくとも１つの共振導体細条構造体を有するＳＭＤ（表面実装装置）を表面実装するためのプリント回路板（ＰＣＢ）に関するものである。本発明は更に、シングルバンド（単一の帯域）や、マルチバンド（複数の帯域）、特に高周波レンジ及びマイクロ波レンジの分野のこのようなアンテナにも関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高周波レンジ及びマイクロ波レンジの電磁波は移動体通信において情報を伝送するのに用いられている。その例としては、約８８０及び９６０ＭHz間（ＧＳＭ９００）、約１７１０及び１８８０ＭHz間（ＤＣＳ１８００）、ヨーロッパでの約１８５０及び１９９０ＭHz間（ＰＣＳ１９００）のレンジにある移動電話帯域や、約１５７３ＭHzの周波数帯域で放出されるＧＰＳナビゲーション信号や、個々の端末間でのデータ交換に用いる約２４００ＭHz及び２５００ＭHz間の周波数レンジのブルートゥース帯域である。従って、第１に通信装置が小型化に向けられる強い傾向があり、第２にこれらの装置に一層多くの機能を設ける（装置の多機能化を行う）ことに目的が注がれている。このことは、例えば、ＧＰＳナビゲーション信号に対する受信機モジュール及び他の端末とのデータ通信用のブルートゥースモジュールと組み合わされた移動電話に関連している。
【０００３】電子素子をプリント回路板（ＰＣＢ）上に表面実装する一般に受け入れられている方法（ＳＭＤ法）により、又個々のモジュールの一体化を高めることにより実際に小型化を良好に達成している。しかし、更なる小型化に関連する本質的な問題は、構成素子特にアンテナに対する空間である。その理由は、アンテナは、電磁共振を形成するために特定の最小寸法、一般に放出される放射の波長の少なくとも４分の１の長さを有する必要がある為である。この問題は、誘電率εをできるだけ高くした誘電体キャリア材料（基板）を用いることにより部分的に解決しうる。その理由は、この場合、基板中の波長が
【数１】
倍に減少し、アンテナの寸法をこの倍率だけ対応して減少させることができる為である。
【０００４】欧州特許第 0790662号明細書には、例えば、基板と、Ｌ又はＵ字状の放射電極と、電源電極とを有し、上述した観点で構成されたアンテナが開示されている。放射電極はその一端が接地電位点に短絡されており、この一端でギャップにより電源電極から離間されている。この場合、放射電極の自由端は電源電極からある距離だけ離間され、これらの２つの電極がギャップより成るキャパシタンスにより電気的に結合されている。従って、放射電極の形状や結合方法により、特に小さい寸法のアンテナを得ることができる。
【０００５】種々のモジュールを一体化する場合、使用する周波数帯域の各々で動作することができるとともに対応する帯域幅を有する必要があるマルチバンドアンテナが必要となるという他の問題が生じる。しかし、基板材料の誘電率が増大するにつれて、アンテナの帯域幅は減少する為、アンテナの寸法は特に最小とされ、従って、必要とする帯域幅を維持しなければならないと、アンテナが装着される回路板の寸法を特に最小とする必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な問題は、上述した種類の通信装置に不可欠な電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方を有するプリント回路板の寸法を更に減少させる可能性を見いだすことにある。
【０００７】特に、本発明は、プリント回路板を更に小型化しうるシングルバンド又はマルチバンドアンテナを提供するものである。更に、寸法をそれほど大きくする必要なく、上述した周波数帯域の１つ以上に用いるのに特に適した帯域幅を有するシングルバンド又はマルチバンドアンテナを形成する必要がある。
【０００８】更に、共振周波数を比較的容易に規定しうるマルチバンドアンテナを形成する必要がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、特許請求の範囲の請求項１に記載したように、セラミック基板と少なくとも１つの共振導体細条構造体とを有する表面実装装置アンテナのような電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方を表面実装するためのプリント回路板において、前記プリント回路板が、前記アンテナを殆ど囲む接地金属化体を有し、このアンテナの前記共振導体細条構造体の一端がこの接地金属化体に接続されていることを特徴とするプリント回路板により達成される。
【００１０】本発明による第１の利点は、アンテナを囲む接地金属化体のために、回路板の他の構成素子をアンテナに近づけて配置しうるようになり、従って、構成素子の個数が同じであるとすれば、回路板の寸法を減少させることができるということである。接地金属化体により通常生じる整合問題は、細条構造体を、放出さすべき電磁波用の給電リードにではなく接地金属化体に接続することにより、殆ど回避される。
【００１１】細条構造体を接地金属化体に接続することにより、誘電率の低い基板を用いる必要なく、実質的に大きな帯域幅を有するアンテナを形成しうるという他の利点が得られる。従って、アンテナの寸法は、比較的狭い帯域のアンテナに比べて大きくする必要がなく、帯域幅を同じとした通常のアンテナの場合よりも小さくなる。
【００１２】本発明の目的は、特許請求の範囲の請求項２に記載したように、少なくとも１つの共振細条構造体を有するセラミック基板を具える表面実装装置アンテナにおいて、この表面実装装置アンテナは、その第１の共振細条構造体の一端を接地電位点に接続する第１給電リードと、放出させるべき電磁波を表面実装装置アンテナ内に結合する第２給電リードとを具え、前記第１の共振細条構造体は複数の導体区分を有し、この第１の共振細条構造体の長さは、所望の第１共振周波数（基本モード）を励起するような寸法となっており、前記導体区分の通路及び相互間隔は、基本モードの第１高調波を励起しうるように選択されていることを特徴とする表面実装装置アンテナによっても達成される。
【００１３】この場合、上述した利点に加え、デュアルバンド（二重帯域）アンテナを比較的簡単に構成しうるという他の利点が得られる。
【００１４】他の請求項は本発明の他の有利な例に関するものである。
【００１５】請求項３に記載した設計によれば、頭書に記載した種類の一体化された通信装置に特に適した３バンドアンテナを形成しうる。
【００１６】請求項４に記載した設計によれば、励起されるアンテナ共振が特に明瞭に規定されるという利点が得られ、請求項５に記載した設計によれば、特にアンテナの電気的な整合を最適化しうる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に図面につき本発明の実施例を説明するも、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明によるアンテナは、基本的に上下両面が正方形の直方体のブロックより成るセラミック基板を有し、この基板の高さはその長さ又は幅の３〜１０分の１である。従って、図１及び２に大きく示す基板１の上面１０及び下面１１をそれぞれ第１又は上側面及び第２又は下側面と称し、これらの面に対し垂直な面（厚さ）１２〜１４を第１〜第４側面と称する。
【００１８】しかし、基板としては、上下両面が正方形の直方体のブロックの代りに、例えば、上下両面が長方形、円形、三角形、その他の多角形で、空洞を有している又は有していない柱状体のような他の幾何学的形状のものを用いることができ、その上に、例えば、らせん形状の共振細条構造体を設ける。
【００１９】基板は、εr ＞１の比誘電率とμr ＞１の比透磁率との双方又はいずれか一方を有する。代表的な材料は、高周波特性の温度依存性及び損失が低い耐高周波基板（ＮＰ０又はＳＬ材料）である。所望に応じ、ポリマー母材にセラミック粉末を入れることにより調節しうる比誘電率及び比透磁率の双方又はいずれか一方を有する基板を用いることもできる。
【００２０】アンテナの細条構造体は本質的に、例えば、銀、銅、金、アルミニウム又は超電導体のような導電性の高い材料から形成する。
【００２１】本発明によるアンテナは、１つ以上の共振細条構造体を基板上に被着した基本的な型の“プリント配線アンテナ”である。これらのアンテナは、原則的に、マイクロストリップ導体と相違して、基板の一方の面上で基準電位を形成する金属面を有しないワイヤアンテナである。
【００２２】詳細には、図１のアンテナは直方体基板１を有し、その第２側面１３上に第１給電リード１６が有り、第１側面１２上に第２給電リード１７が有り、これらのリードは金属化の形態をしている。これらの給電リードは部分的に下側面１１上に延在し、回路板４と接触している。
【００２３】更に、第１給電リード１６における第１端部から開始し、基板上に第２開放端を有する第１プリント金属細条構造体が基板１の表面上に存在する。細条構造体は複数の個々の導体区分より成り、これら区分の幅は互いに異ならせることができる。
【００２４】図１の第１実施例では、第１区分２１が第１給電リード１６から開始し、第３側面１４のエッジで下側面１１に沿って第４側面１５まで延在している。
【００２５】次に、第２区分２２が第４側面１５に沿って第３区分２３まで垂直に延在し、この第３区分も垂直方向で上方に延在する。この第３区分２３が第４区分２４として基板の上側面（第１面）１０上に続き、この第４区分２４が第４側面１５のエッジに沿って第３側面１４まで延在し、ここでこの第４区分２４が第５区分２５に融合し、この第５区分２５が第３側面１４のエッジに沿って第１面１０上に延在し、この第５区分２５の長さは第３側面１４の長さの約半分とする。
【００２６】アンテナは表面装着技術により回路板４（一部のみを示す）上にはんだ付けする。第１給電リード１６は、基板１を大部分囲んでいる回路板４の金属化体４１に接続され、第２給電リード１７は電磁波を放出させるように細条４２にはんだ付けされている。
【００２７】基本モードの周波数は導体細条構造体２０の全長に亙って変え、所望通りに設定することができる。このことは、ここに述べた状態のアンテナでは、例えばレーザビームを用いて導体細条構造体の長さを対応させて短くすることにより可能となる。
【００２８】本例の重大な利点は、共振細条構造体を通常のように回路板の信号導体４２から延在させるプリントワイヤアンテナの場合に可能となるよりも高いインピーダンス帯域幅を達成しうるということである。特に、誘電率の低い基板を用いる必要がなく、従って、寸法を大きくする必要がない。
【００２９】第２給電リード１７を介する電磁波の供給は、結合力を導体細条構造体２０からの第２給電リード１７の距離を介して所望通りにアンテナ共振に整合させうる散乱電界により容量的に行われる。このことは、ここで述べた状態では、第１側面１２上の第２給電リード１７の長さを、例えばレーザビームにより適宜に短くすることにより達成することもできる。
【００３０】更に、細条構造体を第１給電リード１６に所望通りに接続することにより、この種類の既知のアンテナのように整合問題を生ぜしめることなく、アンテナの殆どをその近くでプリント回路板４上の接地金属化体４１により囲み得る。第１に接地金属化体４１はある遮蔽効果を有し、第２に回路板の他の素子をアンテナのより近くに配置しうる為、回路板をより小さく形成でき、回路板を同じ寸法にする場合には他の構成素子又はモジュールに対するより多くの空間が得られる。
【００３１】図２による本発明の他の実施例は、例えば、３つの全ての移動電話帯域と上述した他の周波数帯域との双方又はいずれか一方で動作しうるマルチバンドアンテナに適している。
【００３２】この図２には回路板４を図示していない。しかし、アンテナは図１につき説明したのと同様に回路板にはんだ付けして接地金属化体４１により囲むことができる。このアンテナに対しても最初の実施例と同じ利点が得られる。
【００３３】基板の特性及び形状の点でも、最初の実施例につき説明したのと同じことが言える。基板は１つ以上のはんだ点１１ａで回路板に取付けることもできる。
【００３４】アンテナは、第３側面１４のエッジの領域で第２側面１３上の接地金属化体に接続すべき第１給電リード１６と、第２側面１３のエッジの領域で第１側面１２で放出すべき電磁波に対する給電ラインに接続すべき第２給電リード１７とを有する。給電リード（金属化体）はこの場合も、回路板と接触させるために、下側面１１上に部分的に延在している。
【００３５】第１細条構造体２０は第１給電リード１６における第１端部から開始し、基板上に第２開放端部を有する。第２細条構造体３０は第２給電リード１７における第１端部から開始し、基板上に第２開放端部を有する。第１及び第２細条構造体２０及び３０の個々の区分はこの場合も互いに異なる幅を有しうる。
【００３６】第１細条構造体２０は、基板１の下側面上で第３側面１４のエッジに沿って第４側面１５まで延在する第１区分２１をもって第１給電リード１６から開始し、この第４側面において第２区分２２として上側面１０のエッジまで上昇する。第１細条構造体２０は、第４側面１５において、第３区分２３をもって連続し、この第３区分は上側面１０のエッジに沿って第１側面１２まで延在する。次に、第１細条構造体２０は上側面１０上の第４区分２４に続き、この第４区分は第１側面１２のエッジに沿って延在し、その長さはこの第１側面の長さのほぼ３分の１とする。この第１細条構造体２０は、最終的に第５区分２５で終了する。この第５区分は、上側面１０上で第４区分２４に対し実質的に直角に連結されており、第１同調スタブ２５ａ及び第２同調スタブ２５ｂを有する。
【００３７】第２細条構造体３０は、第１区分３１をもって、第２給電リード１７から開始する。この第１区分３１は、下側面１１のエッジに沿って第２側面１３に、その長さの約３分の１に亙って延在している。（この第１区分３１は、第２側面１３のエッジに沿って下側面１１上にも位置させることができる。）この第２細条構造体３０は、次に、第１区分３１に対し垂直に上側面１０まで上昇する第２区分３２に続き、この第２区分は第２側面１３に対し垂直な上側面１０上の第３区分３３に融合する。第２細条構造体３０は、第２側面１３に対し平行で、しかも第１区分３１とは逆方向に第１側面１２のエッジまで上側面１０上に延在する第４区分３４で終了する。
【００３８】このような構成によれば、第２給電リード１７を介する容量性結合及び共振結合の組み合わせにより共振アンテナが励起される。
【００３９】このアンテナで測定されるインピーダンススペクトルを図３に示す。この図３から明瞭に分るように、３つの共振周波数がほぼ９００、１８５０及び２１００ＭHzに存在する。
【００４０】第１の共振周波数、この場合下側の共振周波数の位置は、主として第１給電リード１６から開始する第１細条構造体２０の長さにより決定され、これにその基本モードが与えられ、一方、第２の共振周波数、この場合中央の共振周波数は、主として第２給電リード１７から開始する第２細条構造体の長さにより決定される。
【００４１】アンテナを第３の共振周波数、この場合上側の共振周波数で動作させるには、第１細条構造体２０の第１高調波を励起し、その位置（周波数位置）を、第１細条構造体２０の第３区分２３及び第５区分２５間の結合を変えることにより、従って、第１同調スタブ２５ａの長さにより特定の値に設定する。
【００４２】第２同調スタブ２５ｂの長さを変えることにより、第１細条構造体２０と第２細条構造体３０との間の結合、従って、上側の２つの共振周波数の整合を達成する。ここに述べた状態のアンテナでは、例えば、レーザビームにより同調スタブ２５ａ、２５ｂの長さと第１細条構造体２０及び第２細条構造体３０の長さとを減少させ、特定の装着及び動作状態に対して整合を行い得るようにすることもできる。
【００４３】例えば、下側移動電話帯域及び上側移動電話帯域（ＧＳＭ９００及びＤＣＳ１８００又はＰＣＳ１９００）で動作するデュアルバンドアンテナを必要とする場合、このアンテナは、第２細条構造体３０を省略し、放出さすべき電磁波を第２給電リード１７を介して再結合させることにより得ることができる。
【００４４】上述したアンテナは受信用にも同様に用い得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるアンテナの第１実施例を示す線図的斜視図である。
【図２】 本発明によるアンテナの第２実施例を示す線図的斜視図である。
【図３】 図２によるアンテナのインピーダンススペクトルを示す線図である。
【符号の説明】
１ 基板
４ プリント回路板
１０ 上側面
１１ 下側面
１２ 第１側面
１３ 第２側面
１４ 第３側面
１５ 第４側面
１６ 第１給電リード
１７ 第２給電リード
２０ 導体細条構造体
２１ 第１区分
２２ 第２区分
２３ 第３区分
２４ 第４区分
４１ 接地金属化体
４２ 信号導体
【特許請求の範囲】
【請求項１】 セラミック基板と少なくとも１つの共振導体細条構造体とを有する表面実装装置アンテナのような電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方を表面実装するためのプリント回路板において、前記プリント回路板が、前記アンテナを殆ど囲む接地金属化体を有し、このアンテナの前記共振導体細条構造体の一端がこの接地金属化体に接続されていることを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】 請求項１に記載のプリント回路板に装着するのに特に適し、少なくとも１つの共振細条構造体を有するセラミック基板を具える表面実装装置アンテナにおいて、この表面実装装置アンテナは、その第１の共振細条構造体の一端を接地電位点に接続する第１給電リードと、放出させるべき電磁波を表面実装装置アンテナ内に結合する第２給電リードとを具え、前記第１の共振細条構造体は複数の導体区分を有し、この第１の共振細条構造体の長さは、所望の第１共振周波数（基本モード）を励起するような寸法となっており、前記導体区分の通路及び相互間隔は、基本モードの第１高調波を励起しうるように選択されていることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項３】 請求項２に記載の表面実装装置アンテナにおいて、この表面実装装置アンテナが第２の共振細条構造体を有し、この第２の共振細条構造体の一端が第２給電リードに接続され、この第２の共振細条構造体の長さは、所望の第２共振周波数とその第１高調波との双方又はいずれか一方を励起するような寸法となっていることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項４】 請求項３に記載の表面実装装置アンテナにおいて、前記第１の共振細条構造体と前記第２の共振細条構造体との間の間隔は、この表面実装装置アンテナの共振周波数を、放出さすべき電磁波の容量性結合及び共振結合の組み合わせにより励起しうるように選択されていることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項５】 請求項２又は３に記載の表面実装装置アンテナにおいて、前記第１の共振細条構造体と前記第２の共振細条構造体とが異なる幅の導体区分を有していることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項６】 請求項１に記載のプリント回路板を有する通信装置。
【請求項７】 請求項２〜５のいずれか一項に記載の表面実装装置アンテナを有する通信装置。
【請求項１】 セラミック基板と少なくとも１つの共振導体細条構造体とを有する表面実装装置アンテナのような電気素子及び電子素子の双方又はいずれか一方を表面実装するためのプリント回路板において、前記プリント回路板が、前記アンテナを殆ど囲む接地金属化体を有し、このアンテナの前記共振導体細条構造体の一端がこの接地金属化体に接続されていることを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】 請求項１に記載のプリント回路板に装着するのに特に適し、少なくとも１つの共振細条構造体を有するセラミック基板を具える表面実装装置アンテナにおいて、この表面実装装置アンテナは、その第１の共振細条構造体の一端を接地電位点に接続する第１給電リードと、放出させるべき電磁波を表面実装装置アンテナ内に結合する第２給電リードとを具え、前記第１の共振細条構造体は複数の導体区分を有し、この第１の共振細条構造体の長さは、所望の第１共振周波数（基本モード）を励起するような寸法となっており、前記導体区分の通路及び相互間隔は、基本モードの第１高調波を励起しうるように選択されていることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項３】 請求項２に記載の表面実装装置アンテナにおいて、この表面実装装置アンテナが第２の共振細条構造体を有し、この第２の共振細条構造体の一端が第２給電リードに接続され、この第２の共振細条構造体の長さは、所望の第２共振周波数とその第１高調波との双方又はいずれか一方を励起するような寸法となっていることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項４】 請求項３に記載の表面実装装置アンテナにおいて、前記第１の共振細条構造体と前記第２の共振細条構造体との間の間隔は、この表面実装装置アンテナの共振周波数を、放出さすべき電磁波の容量性結合及び共振結合の組み合わせにより励起しうるように選択されていることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項５】 請求項２又は３に記載の表面実装装置アンテナにおいて、前記第１の共振細条構造体と前記第２の共振細条構造体とが異なる幅の導体区分を有していることを特徴とする表面実装装置アンテナ。
【請求項６】 請求項１に記載のプリント回路板を有する通信装置。
【請求項７】 請求項２〜５のいずれか一項に記載の表面実装装置アンテナを有する通信装置。
【図１】
【図３】
【図２】
【図３】
【図２】
【公開番号】特開２００３−１６３５２８（Ｐ２００３−１６３５２８Ａ）
【公開日】平成１５年６月６日（２００３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−２５９００６（Ｐ２００２−２５９００６）
【出願日】平成１４年９月４日（２００２．９．４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年６月６日（２００３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年９月４日（２００２．９．４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
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